[发明专利]一种钢筋混凝土固定墩的钢筋笼计算方法

摘要

本发明涉及一种钢筋混凝土固定墩的钢筋笼计算方法，固定墩是由两平行设置的固定节、钢筋网及与所述钢筋网连接的洞口的笼式加强筋通过在基板上浇灌混凝土成型的钢筋混凝土整体连接件，笼式加强筋是由在固定墩墩体内环绕所述固定节并沿所述连接管轴向平行均布设置的多个环形筋和环绕所述环形筋沿连接管轴向固接在环形筋上的多根纵筋构成；钢筋笼计算方法步骤为：1)确定环形筋的筋环直径；2)计算出克服轴向应力需要的纵筋的截面积和根数；3)计算出克服法向应力需要的环形筋的截面积和环形凸缘两侧的环形筋总个数。本发明的优点：科学选料，节省资材，实现笼式加强筋的合理结构配置，并保证固定墩整体强度，满足供热管道的牢固与稳定。

主权项

1.一种钢筋混凝土固定墩的钢筋笼计算方法，所述固定墩是由两平行设置的固定节、钢筋网及与所述钢筋网连接的洞口的笼式加强筋通过在基板上浇灌混凝土成型的钢筋混凝土整体连接件，所述固定节为外侧带有环形凸缘且两端伸出横穿固定墩前后端面的洞口的连接管，所述钢筋网内衬于接近固定墩墩体外表面的内部，所述笼式加强筋是由在固定墩墩体内环绕所述固定节并沿所述连接管轴向平行均布设置的多个环形筋和环绕所述环形筋沿连接管轴向固接在环形筋上的多根纵筋构成；其特征在于包括如下步骤：1)确定环形筋的筋环直径根据连接管直径d₀、环形凸缘高度h₁、及环形凸缘外侧纵筋占空高度h₂计算环形筋环径d₁，d₁＝d₀+2h₁+2h₂；2)计算出克服轴向应力需要的纵筋的截面积和根数将建筑业圆柱体轴心受压构件的结构力学计算公式应用到对钢筋混凝土固定墩的笼式加强筋的结构配置计算，其中，笼式加强筋的纵筋，环形筋分别对应于圆柱体的纵筋和箍筋，圆柱体承载力等同为固定节承受的管道推力；(2.1)按照《混凝土结构设计规范》GB 50010‑2010式6.2.15，计算出克服轴向应力需要的纵筋的总截面积；式中：N—固定节承受管道的推力，KN；—钢筋混凝土的稳定系数；根据上述《混凝土结构设计规范》的表6.2.15，选取1；f_c—混凝土轴心抗压去强度设计值，N/mm²；根据混凝土标号从《混凝土结构设计规范》的表的表4.1.4‑1中查得；A—混凝土面积，mm²；选取0；f_y’—纵筋受压强度设计值，N/mm²；根据钢筋型号由上述《混凝土结构设计规范》的表4.2.3‑1查得；A_s’—纵筋总截面积，mm²；将A＝0代入式6.2.15即可得出A_s’≥N/0.9f_y’；由此，可计算出A_s’；(2.2)根据《混凝土结构设计规范》对轴心受压构件的构造要求，按照以下原则，确定纵筋的根数和截面积，选择对应标准直径规格的纵筋，并保证，最终纵筋总截面积大于等于所述计算出的A_s’；(2.2.1)纵筋直径d₂≥12mm；(2.2.2)纵筋的净间距为50～300mm；(2.2.3)纵筋根数n₁≥8根，沿环形筋均匀分布；3)计算出克服法向应力需要的环形筋的截面积和环形凸缘两侧的环形筋总个数；(3.1)按照《混凝土结构设计规范》GB 50010‑2010式6.5.3‑2，计算出克服法向应力需要的环形凸缘一侧环形筋的总截面积：N≤0.5f_tημ_mh₀+0.8f_yvA_svu；根据内设并列连接管31的钢筋混凝土固定墩中环形凸缘挤压混凝土的应力作用面是一个环形截面，且所述并列连接管的相邻侧环形截面叠加，受力互相削弱，所述式6.5.3‑2转换为：N≤0.25ηf_th₀(μ_m‑πd₀)+0.8f_yvA_svu；进而转换为：A_svu≥【N‑0.25ηf_t(μ_m‑πd₀)h₀】/0.8f_yv；式中：N—管道推力，N；d₀—连接管暨管道直径，mm；f_t—混凝土轴心抗拉去强度设计值，N/mm²；根据选用的混凝土型号，由《混凝土结构设计规范》查得；μ_m———应力扩散中间截面的周长，mm；h₀———有效高度，取环形凸缘到混凝土端面钢筋网的距离，mm；f_yv———环筋受拉强度设计值，N/mm²；根据钢筋型号由《混凝土结构设计规范》查得；A_svu———固定节环形凸缘一侧环形筋总截面积，mm²；式中η是由下列两个公式计算，取较小值；η₁＝1；η₂＝0.5+5h₀/(μ_m‑πd₀)；至此，计算出Asvu；(3.2)参照《混凝土结构设计规范》对箍筋的要求及所述固定墩的结构特点，按以下原则，确定设置在环形凸缘一侧的环形筋个数n₂，及对应标准直径规格的直径d₃，并保证最终环形筋总截面积大于等于所计算出的A_svu：当A_svu＞0：(3.2.1)环形筋直径d₃≥纵筋直径d₂/4，且环形筋直径d₃≥8mm；(3.2.2)环形筋间距100mm；当A_svu≤0：表示不需要计算配筋，但仍按照构造要求配置环形筋；(3.3)确定设置在环形凸缘两侧的环形筋总个数；n＝2n₂。